设计以铝屑为原料制备氢氧化铝的实验方案.doc

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1、设计以铝屑为原料制备氢氧化铝的实验方案〖引入设问〗          以Al屑为原料制备Al(OH)3有哪些方案（或途径）？〖交流讨论〗          引导学生联系Al和Al(OH)3相关知识，分组交流讨论，并适当点拨。〖互动归纳〗     引导学生归纳制备的方法，师生交流互动，分析制备的途径，形成制备的三个方案。〖示例投影〗设计以铝屑为原料制备氢氧化铝的实验方案。方案一：用稀硫酸跟Al屑反应，使Al转化为含Al3+的溶液，再用NaOH溶液（或氨水）使Al(OH)3沉淀析出，再将得到的沉淀洗涤，即可得到Al(OH)3。化学方程式：2Al+3H2SO4

2、(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4           [或 Al2(SO4)3+6NH3•H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4 ]方案二：用Al屑跟NaOH浓溶液反应，再用稀硫酸中和过量的碱液，并促使[Al(OH)4]-水解，得到Al(OH)3沉淀，再将得到的沉淀洗涤，即可得到Al(OH)3。化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑            2Na[Al(OH)4]+ H2SO4=2Al(OH)3↓+Na2SO4+2H2O 

3、           2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O方案三：用Al屑分别跟稀硫酸和NaOH浓溶液反应，然后将得到的含Al3+的溶液和含[Al(OH)4]-的溶液混合，过滤，再将得到的沉淀洗涤，即可得到Al(OH)3。化学方程式：2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑                   Al2(SO4)3+6Na[Al(OH)4]=8Al(OH)3↓+3Na2SO4〖课堂训练〗          学生书写上述反应的离子方程式。〖交流讨论〗  

4、        引导学生联系Al(OH)3的性质，师生交流讨论，共同对上述三个方案进行评价，总结的方案可行性。得出：方案一用NaOH难于控制终点，从可行性考虑应采用氨水；方案二存在酸过量的可能，但可通过调节pH的方法解决；方案三也存在酸、碱过量的问题，但可在最后通过调节pH的方法解决。〖表格投影〗铝屑为原料制备氢氧化铝实验方案的原料用量比较 方案生成1mol消耗H+或OH－的物质的量（mol）消耗H+消耗OH－方案一：2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑Al3+＋3OH－＝Al(OH)3↓Al~Al3+～Al(OH)333方案二：2Al＋2OH－＋2H2

5、O＝2[Al(OH)4]-＋3H2↑[Al(OH)4]-＋H+＝Al(OH)3↓＋H2OAl~[Al(OH)4]-～Al(OH)311方案三：2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O＝2[Al(OH)4]-＋3H2↑Al3+＋3[Al(OH)4]-＝4Al(OH)3↓0.750.75实验方案的设计的原则：科学性原则、节约性原则、安全性原则和环保性原则。实验方案设计的一般思路：          可能途径 → 优化选择 → 拟定步骤 → 具体方案        （科学合理） （综合评价） （周密严谨） （全面细致）制备氢氧化铝的实验方

6、案的具体内容：1．实验名称 2．实验目的 3．实验原理 4．实验用品 5．实验步骤 6．实验现象记录及结果处理 7．问题和讨论☆    实验名称：以铝为原料制备Al(OH)3☆实验目的：①分析评价制备Al(OH)3的最佳条件；②认识铝的化学性质和Al(OH)3的两性。☆    实验原理：铝屑分别与稀硫酸和浓NaOH溶液反应得到Al2(SO4)3和NaAlO2溶液，将铝盐溶液和偏铝酸盐溶液混合过滤，再将得到的沉淀洗涤，即可得到Al(OH)3。☆   实验用品：烧杯、量筒、玻璃棒、漏斗、托盘天平、铁架台、石棉网、酒精灯、pH试纸、滤纸、剪刀、火柴、铝屑、稀硫

7、酸、稀NaOH溶液、浓NaOH溶液、蒸馏水。☆实验步骤：①在烧杯1中加入50mL稀NaOH溶液，再加入足量铝屑，给溶液稍加热1～2分钟后取出，用蒸馏水把铝屑洗涤干净，称量铝屑的质量，设为m1，将铝屑分为四份，备用。②在烧杯2中放入1份铝，再加入适量稀硫酸，使铝屑完全溶解。③在烧杯3中放入3份铝，再加入适量浓NaOH溶液，使铝屑完全溶解。④将烧杯2和烧杯3中的溶液混合，将沉淀过滤。⑤将所得沉淀转移到烧杯中，用热蒸馏水洗涤3次，再过滤、洗涤，至溶液的pH值为7～8。⑥过滤，干燥，得到Al(OH)3固体。⑦用托盘天平称量所得Al(OH)3固体的质量为m2，计算

8、出产率。☆实验现象记录及结果处理①实验现象（略）②实验结果处理铝屑的质量（m1）